專利名稱：帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于物質(zhì)分析探測(cè)的光譜儀，特別涉及一種帶表面增強(qiáng)取樣
器的激光拉曼光譜儀。
背景技術(shù)：
由于拉曼光譜是物質(zhì)內(nèi)部官能團(tuán)在外界光激發(fā)下出現(xiàn)振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷的光輻 射，其能量極小，僅激發(fā)光能量的10—8-10—"倍；當(dāng)激發(fā)光能量大于物質(zhì)分子振動(dòng)所需能量， 分子團(tuán)的振動(dòng)能級(jí)躍遷使物質(zhì)激發(fā)出熒光，一般熒光能量是拉曼光能量的102-108倍。短波 長(zhǎng)激光激發(fā)有機(jī)物質(zhì)拉曼光時(shí)熒光也被激發(fā)，拉曼光譜往往被強(qiáng)熒光淹沒(méi)，造成探測(cè)困難， 這是目前可見(jiàn)光激光拉曼光譜儀普遍存在的問(wèn)題。 為了解決激光拉曼光譜儀普遍存在的問(wèn)題，其主要通過(guò)抑制熒光和提振拉曼光譜 的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)；通常采用如下的幾種方式 —、采用更長(zhǎng)波長(zhǎng)激光激發(fā)有機(jī)物拉曼光譜，但相應(yīng)的讀譜探測(cè)器的波長(zhǎng)響應(yīng)有 限止，光譜探測(cè)被局限在一定波數(shù)范圍內(nèi)，激發(fā)光功率增大，紅外的探測(cè)需要超低溫制冷 等. 二、采取在測(cè)試中給試樣加表面增強(qiáng)劑和外加表面增強(qiáng)基板輔助測(cè)試等方法，通 過(guò)表面增強(qiáng)劑中納米級(jí)金、銀、銅微粒與試樣分子官能團(tuán)形成振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)共振，增強(qiáng)拉曼光 譜； 三、在鍍銀的云母、粗糙的金、銀、銅等電極介質(zhì)上點(diǎn)上試樣溶液進(jìn)行拉曼光譜提 振探測(cè)，增強(qiáng)拉曼光譜。 但是，上述的這些方法操作都比較復(fù)雜，采用表面增強(qiáng)劑對(duì)液體試樣的溶劑有要 求，還需要配備顯微拉曼探頭鏡頭等條件；云母反射片、電極基板不是固定在儀器上，是分 析的輔助材料和耗材，制造、使用麻煩，沒(méi)有與分析儀一體的產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述拉曼光譜儀和表面增強(qiáng)探測(cè)技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在 于提供一種帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，將激光拉曼光譜儀與表面增強(qiáng)取樣器制 成一體，激光拉曼光譜儀具有靈活的取樣測(cè)試探頭，可靈活測(cè)試試樣拉曼光譜和通過(guò)表面 增強(qiáng)取樣器探測(cè)微量試樣、熒光強(qiáng)拉曼譜弱的被測(cè)物質(zhì)拉曼光譜，提高探測(cè)率和準(zhǔn)確性，也 能不用表面增強(qiáng)方法來(lái)測(cè)試試樣的拉曼光譜，使拉曼光譜儀適用范圍更廣更實(shí)用。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是 —種帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，其特征在于，它包括一殼體，所述殼體 內(nèi)設(shè)置有提供高線性度激光束的激光器、光譜儀、控制裝置、顯示裝置和電源，所述控制裝 置分別與所述激光器、光譜儀、顯示裝置和電源連接，所述激光器和光譜儀分別通過(guò)光纖與 一拉曼探頭連接，所述殼體的上表面內(nèi)還設(shè)置有表面增強(qiáng)取樣器。 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述表面增強(qiáng)取樣器由取樣腔和鍍有金、銀、鉻、銅任一種膜層并在探頭物方焦點(diǎn)處形成高反膜作為表面增強(qiáng)的試樣放置點(diǎn)的試樣槽構(gòu)成， 在所述取樣腔的基準(zhǔn)位置與所述拉曼探頭的鏡筒相對(duì)應(yīng)。 進(jìn)一步，所述取樣腔的上端設(shè)置有臺(tái)階，所述臺(tái)階上部邊緣之間的距離與所述拉 曼探頭的鏡筒的外部直徑相對(duì)應(yīng)，所述拉曼探頭通過(guò)鏡筒可套在所述取樣腔上端的臺(tái)上。 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在所述光纖外套裝有用于對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)的軟管。 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在所述殼體上還設(shè)置有便于攜帶和操作的手柄。 本實(shí)用新型的帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，通過(guò)將拉曼探頭插入表面增 強(qiáng)取樣器的取樣腔的基準(zhǔn)位置，拉曼探頭的焦點(diǎn)位于表面增強(qiáng)鍍膜的試樣槽的試樣上，測(cè) 表面增強(qiáng)取樣器試樣槽上試樣的拉曼光譜；也可通過(guò)手握拉曼探頭的方式靈活地測(cè)周圍物 體的拉曼光譜，設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，拉曼光譜測(cè)試靈活方便，提高測(cè)試性能，擴(kuò)大測(cè)出 范圍，適合多種場(chǎng)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。

圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)部構(gòu)造示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本實(shí)用新型的取樣腔的構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下
面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。 實(shí)施例 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，它包括一 殼體10，殼體10內(nèi)設(shè)置有提供高線性度激光束的激光器11、光譜儀12、控制裝置13、顯示 裝置14和電源15，控制裝置13分別與激光器11、光譜儀12、顯示裝置14和電源15連接， 激光器11通過(guò)光纖16與拉曼探頭20連接，光譜儀12通過(guò)光纖17與拉曼探頭20連接，殼 體10的上表面內(nèi)還設(shè)置有表面增強(qiáng)取樣器30。 激光器11提供高線性度激光束通過(guò)光纖16從拉曼探頭20射出，能靈活地測(cè)試周 圍物體的拉曼光譜，確定物體成分；激光器11可采用460nm、532nm、638nm、785nm、833nm等 波長(zhǎng)高線性度穩(wěn)定波長(zhǎng)的激光器；光譜儀12根據(jù)激光波長(zhǎng)采用可測(cè)0-+4000cm—1波數(shù)范圍 的高靈敏度光譜儀；拉曼探頭20為含瑞利衰減片的拉曼探頭，拉曼探頭20中瑞利衰減片的 截止波長(zhǎng)為激光波長(zhǎng)，并采用相關(guān)波長(zhǎng)的光路和鏡頭；顯示裝置14為一顯示屏，電源15為 激光器11、光譜儀12、控制裝置13和顯示裝置14供電。 在光纖16、光纖17外套裝有用于對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)的軟管18 ;在殼體10上還設(shè)置 有便于攜帶和操作的手柄19。 殼體10上安裝了表面增強(qiáng)取樣器30，與激光拉曼光譜儀成一體，拉曼探頭20還能 插在自身的表面增強(qiáng)取樣器30上，將獲得試樣經(jīng)過(guò)表面增強(qiáng)的拉曼光通過(guò)光纖17輸送到 光譜儀12和控制裝置13中計(jì)算處理，能夠測(cè)得試樣微弱的拉曼光譜，確定試樣成分。 如圖3所示，表面增強(qiáng)取樣器30由取樣腔31和試樣槽32構(gòu)成，在取樣腔31的基準(zhǔn)位置與拉曼探頭20的鏡筒21相對(duì)應(yīng)；取樣腔31的上端設(shè)置有臺(tái)階33，臺(tái)階33上部邊 緣34之間的距離與拉曼探頭20的鏡筒21的外部直徑相對(duì)應(yīng)，拉曼探頭20通過(guò)鏡筒21可 套在取樣腔31上端的臺(tái)階33上。 試樣槽32通過(guò)鍍金、鍍銀、鍍鉻、鍍銅等任一種材料并在拉曼探頭20物方焦點(diǎn)處 形成高反膜，再用拉曼探頭20由激光器11通過(guò)光纖16傳輸?shù)木劢辜す鈱?duì)焦點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行細(xì) 密均勻的轟擊，將試樣槽32制成表面增強(qiáng)的試樣放置點(diǎn)，讓少量試樣凝固在焦點(diǎn)處，在激 光激發(fā)下試樣與高反膜發(fā)生表面電磁場(chǎng)增強(qiáng)作用，拉曼光獲得提振增強(qiáng)，使拉曼探頭20檢 測(cè)到的是試樣經(jīng)表面增強(qiáng)的拉曼信號(hào)，抑制了熒光激發(fā)，從而測(cè)出它微弱的拉曼光譜。 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，其特征在于，它包括一殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有提供高線性度激光束的激光器、光譜儀、控制裝置、顯示裝置和電源組成的激光拉曼光譜儀，所述控制裝置分別與所述激光器、光譜儀、顯示裝置和電源連接，所述激光器和光譜儀分別通過(guò)光纖與一拉曼探頭連接，所述殼體的表面內(nèi)還設(shè)置有表面增強(qiáng)取樣器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光拉曼光譜儀，其特征在于，所述表面增強(qiáng)取樣器由取樣腔和鍍有金、銀、鉻、銅任一種膜層并在探頭物方焦點(diǎn)處形成高反膜作為表面增強(qiáng)的試樣放置點(diǎn)的試樣槽構(gòu)成，在所述取樣腔的基準(zhǔn)位置與所述拉曼探頭的鏡筒相對(duì)應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光拉曼光譜儀，其特征在于，所述取樣腔的上端設(shè)置有臺(tái)階，所述臺(tái)階上部邊緣之間的距離與所述拉曼探頭的鏡筒的外部直徑相對(duì)應(yīng)，所述拉曼探頭通過(guò)鏡筒可套在所述取樣腔上端的臺(tái)階上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光拉曼光譜儀，其特征在于，在所述光纖外套裝有用于對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)的軟管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光拉曼光譜儀，其特征在于，在所述殼體上還設(shè)置有便于攜帶和操作的手柄。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種帶表面增強(qiáng)取樣器的激光拉曼光譜儀，它包括一殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有提供高線性度激光束的激光器、光譜儀、控制裝置、顯示裝置和電源，所述控制裝置分別與所述激光器、光譜儀、顯示裝置和電源連接，所述激光器和光譜儀分別通過(guò)光纖與一拉曼探頭連接，所述殼體的上表面內(nèi)還設(shè)置有表面增強(qiáng)取樣器；通過(guò)將拉曼探頭插入表面增強(qiáng)取樣器的取樣腔的基準(zhǔn)位置，拉曼探頭的焦點(diǎn)位于表面增強(qiáng)鍍膜的試樣槽的試樣上，測(cè)表面增強(qiáng)取樣器試樣槽上試樣的拉曼光譜；也可通過(guò)手握拉曼探頭的方式靈活地測(cè)周圍物體的拉曼光譜，設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，拉曼光譜測(cè)試靈活方便，提高測(cè)試性能，擴(kuò)大測(cè)出范圍，適合多種場(chǎng)合應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01J3/44GK201514381SQ200920211109
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者吳晶, 唐前進(jìn), 成誠(chéng), 朱弘, 邵杰, 陳建永 申請(qǐng)人:公安部第三研究所